剖析前段时间的工作思路、步骤，查找黑屏原因，咨询视频通讯专业人士，给出解决问题方案。经调整，首先将高清可视摄像系统，更换为模似电视传输系统，其次更换投入式液位计及专用线缆，将研发的复合型探头再配上6类通讯线缆及绕线盘；同时，聘请视频通讯方面的专家到测试现场帮助查找问题，分析原因，在专家指导下将现有4颗LED灯换成7颗远红外灯，增加摄像头补光强度，在不增加线缆芯数的情况下，添加Poe分离器为摄像机提供电和数据传输。在钻探施工现场按50米、70米、110米深度分别进行了测试，测试中各系统工作正常，仪器工作性能达到预期目的。
第五阶段：产品试用（2015年6月-2015年10月）
本产品通过测试和改进后，随即在湖北省浅层地温能开发利用科研试验基地水文地质勘察项目和武汉地铁7号线岩溶勘察项目中投入试用，均达到预期效果。
3 仪器功能及特点
3.1 仪器结构及组成
简易井、孔水文观测仪由以下部件组成（见图1、图2）：
（1）高性能低功耗嵌入式彩色液晶显示屏；
（2）百万高清彩色摄像头；
（3）带逆向功能光电计数器（孔口导向轮）；
（4）高精度光电计数显示器；
（5）工作电压、时间、水位、双温度显示器；
（6）可充电锂电池；
（7）电源开关，单相；
（8）绕线盘；
（9）电缆线（六类通讯缆线，最大抗拉强度80Kg）；
（10）USB2.0接口；
（11）Poe分离器；
（12）高精度光电计数器支架等。
3.2 技术参数
（1）彩色摄像机，SONY机芯 图像传感器：SONY1/3”CCD
（2）图像显示： 2.5时高清晰度彩色液晶显示屏
（3）视频制式： PAL制 摄像角度： 120°
（4）分辩率：480（RGB）X240（QVGA） 水平解析度：700线
（5）红外灯： 7颗φ5灯 红外距离：3-8m
（6）观测深度： 0-100m 探头防水级别IP66
（7）工作电源：可充大容量电池（12VDC 6800mAh）
（8）工作温度：-20-80℃
（9） 阻值范围宽：1KΩ-200KΩ
（10）额定功率：≤25Mw
（11）高精度光电计数器尺寸：φ38X50（φ80） 探头尺寸：（316不锈钢） 120-φ26mm
（12）毛重：探头 0.65kg、电计数器 0.3kg，总重：2.2kg（线缆除外）
3.3 工作原理及注意事项
简易可视井、孔水文观测仪的工作原理如下（如图3所示）：
（1）在井、孔管口安装好井、孔口装置，通电后测试各显示器工作正常，调整高精度光电计数显示器显示值为零。
（2）将带电缆线的复合型探头通过已安装好的光电计数器，并校正好计数器轮对中及管口标高。
（3）缓慢转动绕线盘向井、孔内投入复合型探头，同时观察各显示屏，显示图像、数字变化，高清摄像头（复合型探头）到达井、孔内水面时，高清显示屏显示水面图像，此时高精度光电计数显示器所显示的数值，就是井、孔内的地下水水位标高值。
（4）继续下放带隔离性复合型探头1.0m，让井、孔内的温度感应器静置水中5分钟以上，再观测地下水水温、地表温度、时间等并记录相关信息。观测仪设有备用系统，让水阻接触点接触水面，当触点接触到水面时，便会接通接收系统中蜂鸣器（电平指示仪），当触点离开水面时，就会自动关闭接收系统。关闭电源完成一次观测。
（5）收回带电缆线复合型探头入绕线盘中，卸下管口光电计数器及显示器。
（6）产品主要利用了高精度光电计数器、微型摄像机、显示器、热敏电阻、Poe分离器等器件的工作特性及原理。
简易可视井、孔水文观测仪使用有关注意事项如下：
（1）简易可视井、孔水文观测仪是能及时捕获视频影像的高科技电子仪器，使用前必须掌握产品特性。
（2）观测所采用的测具，应符合国家计量标准，按规定进行检定。
（3）每次观测结果应当场核查，发现异常应及时补测；非正常情况影响地下水位、水温观测时，应在原始记录表备注栏注明。
（4）工作时光电计数器，不要超过标称转速，否则会影响电器信号输出。
（5）勿在额定温度、功率范围以外使用NTC热敏电阻及其它电子产品。
（6）产品有抗振、抗爆功能，但不要在易燃、易爆环境中使用。
（7）探头玻璃体须保持清洁，操作时应轻拿、轻放。
（8）每次将探头投入井、孔管口时，必须把光电计数器清零。
（9）产品除探头和电缆线外，其它配件不得浸入水中，以防电子器件损坏。
（10）不得在已知裸井、孔发生坍塌、涌泥、涌沙时，将探头投入井孔内，避免造成不必要的损失。
（11）探头在井孔、内发生卡、埋强提时力度不得超过电缆线最大抗拉能力，必要时可采取其它措施减轻损失。
（12）观测后必须将复合型探头、高精度光电计数器、电缆线等擦拭干净，并把电缆线整齐地绕在绕线盘上，将电池充好电，存放在干燥处。
3.4 主要特点及优势
作为一款勘探井、孔简易水文地质观测仪器，它具有如下特点及优势：
（1）在地质勘探过程中首次利用微型视频技术、高精度光电计数技术进行可视化简易水文地质观测。
（2）可同时观测地表温度和井、孔内的地下水水温及水位、并同频显示双温，做到既能“测”也能“观”。
（3）可靠性强、稳定性好、测量精度高，水位的测量精度可达0.5cm，温度的测量精度可达到 （±1°%），抗干扰性强。
（4）在处理井、孔内落物和断杆、捞泵等事故中，能够清楚显示事故位置及类型、特征等，它具有独特的直观性和真实性。
（5）采用便携式模块化的设计，体积小、重量轻，现场安装使用极为方便，同时设备自带可充电电源，使用时间长，能够连续工作48小时以上，特别适宜于野外作业。
（6）将温度补偿和线性校正转换成4-20mADC标准电流信号输出；视频、计米数显、双温显示模组都留有再次开发利用串口（配上录像设备或微机可对图像数据存盘保存）。
（7）安全可靠，仪器带工作电压显示，具有电源反相极性保护及过载限流保护功能。
4 应用效果
本仪器经现场试用后，后续又陆续在武汉地铁5、8号线岩溶勘察、武汉市沌口长江公路大桥岩溶勘察、武汉市越秀国际金融汇三期（TC-I）楼勘察、武汉地质灾害监测预警等多个项目中投入应用，应用效果良好：一是实现了多功能、多数据观测，所获取的观测数据真实可靠、图像清晰，测量精度高；二是稳定性好，抗干扰性强，在试用过程中均未出现仪器故障、测试数据异常的现象；三是仪器设备重量轻，便于携带，操作简单，自带电源，无需外用动力或电源，特别适用于野外地质作业；四是采取了安全设计措施，使用安全可靠，使用过程中的电压仅有12VDC。从应用效果来看，已达到了产品设计的预期目标。
5 结束语
简易可视井、孔水文地质观测仪集多项功能为一体，可广泛用于城市地质环境调查、浅层地温能普查及地下水监测工程中的井、孔简易水文地质观测，其制造成本低廉，性能稳定，安全可靠，工作效率高，其市场应用前景十分广阔，是现阶段难得的一款实用环保型简易水文地质观测仪器。
参考文献
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[5]JB/T 9476-2015.中华人民共和国机械行业标准.热敏电阻器通用技术条件[S].
[6]谈新权，邓天平.视频技术基础[M].武汉：华中科技大学出版社，2004.
[7]卢耀祖.机械结构设计[M].上海：同济大学出版社，2004.
作者简介：李爱军（1974-），男，高级工程师，水工环专业，从事岩土工程勘察工作。